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酶解猪血红蛋白制备小肽方法的研究

杨万根

  猪血红蛋白是猪血中的重要成分,占到了全血蛋白质总量的2/3和血细胞蛋白质总量的90%以上。已有研究证明,小肽适用于不能消化和吸收完整蛋白质的病人和易过敏病人,能避免完整蛋白质引起的免疫调节过敏反应;有利于矿物质元素的吸收和利用;某些小肽还具有免疫活性作用,等等。铁缺乏和贫血是当今世界上最常见的营养不良症,在中国的情况亦十分严重。血红素含有二价的铁离子,比铁盐具有更好的吸收性,血红素铁的吸收不依赖于膳食的组成,产生的副作用微乎其微,是一种优良的补血剂。血红素和多肽共存时,在广泛的pH(pH2-12)范围内溶解性不会降低,从而可以提高铁的吸收和生物利用率。血红蛋白大多是农业和食品加工业的废弃物,开展酶解猪血红蛋白制备血红素多肽产物的研究能够变废为宝,同时也防止了废弃血液直接排放可能带来的环境危害,因此有着重大的环保意义和经济价值。为了研究猪血红蛋白的最佳酶解条件,采用正交试验法研究了酶的种类、底物浓度、酶浓度和水解时间四个因素。对水解物的总氮、氨基氮、水解率、蛋白质收率和血红素进行了测定。结果表明,选用木瓜蛋白酶或中性蛋白酶,底物浓度采用10%或8%,酶浓度采用4000U/g,水解时间为13h,是酶解猪血红蛋白的最佳条件。为了进一步提高猪血红蛋白的酶解效果,采用木瓜蛋白酶和中性蛋白酶的复合酶对猪血红蛋白进行了水解,研究了底物浓度、加酶比例、pH、温度对水解率,血红素,总氮、蛋白质收率,氨基氮的影响。试验结果表明:底物浓度对指标的影响最为显著,8%为最佳的底物浓度。PH=7.0和7.5都可以复合酶的酶解pH值,但PH为7.5时似乎更佳。温度以55℃为最佳水平,加酶比例是影响最不显著的因素,它的取值可以根据实际情况来决定。为了探索膜技术在猪血红蛋白酶解液的澄清和浓缩中的应用,试验研究了在膜分离和浓缩过程中微滤陶瓷膜和超滤膜的性能表征,以及酶解液过膜前后多肽类蛋白质、血红素、氨基氮成分的变化。实验结果表明:陶瓷膜对酶解液的澄清效果很好,溶液中的蛋白质、氨基氮和血红素能够大部分获得,有一定的损失,但可以通过增大每批过膜料液的数量使损失的程度下降。3500D超滤膜处理微滤液有较好的蛋白质截留率,血红素的浓缩倍数大于氨基氮的浓缩倍数,说明使用膜技术对浓缩猪血红蛋白酶解液中的多肤和血红素有效。为了扩大猪血酶解液的应用范围,研究了活性炭脱色方法的最优条件。在试验中不同的温度、PH、活性炭用量、脱色时间等条件下,测定了脱色效果和蛋白质损失率两项指标,以确定最佳的温度、pH、活性炭用量和脱色时间。试验结果表明:在活性炭用量为3.0%,pH为4,温度为70℃,脱色时间为lh的条件下,猪血酶解液的脱色效果明显,而且脱色酶解液具有较高的营养价值。……   
[关键词]:血红蛋白;膜技术;酶工程;生物酶解;脱色
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:湖南农业大学2004年